CH647321A5 - Vorrichtung zur sicherung eines biegekraftaufnehmers gegen ueberbelastung. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sicherung eines Biegekraftaufnehmers gegen Überbelastung, insbesondere in Auswägeeinrichtungen, bei welcher der Biegekraftaufnehmer einseitig freitragend auf einem Träger befestigt ist und die Messkraft am freitragenden Ende des Biegekraftaufnehmers angreift.

Der Bereich, innerhalb dessen Biegekraftaufnehmer, insbesondere Biegestäbe, über eine vorgeschriebene Höchstlast ohne Schadenfolge hinaus belastet werden können, ist relativ eng. Er liegt bei handelsüblichen Biegestäben zwischen 30 und 150 % der Nennlast. Bei Auswägeeinrichtungen (Waagen) tritt häufig eine Überlast auf, die bis zum lOfachen oder mehr der Nennlast ansteigen kann, so dass die Notwendigkeit besteht, den Biegekraftaufnehmer vor Überbelastung oder übermässiger Verbie-gung zu schützen.

Aufgrund des geringen Messweges der üblichen Biegestäbe, der zum Beispiel bei einer Nennlast von 10 kg etwa 0,2 bis 0,5 mm beträgt, lässt sich ein starrer oder ortsfester, die Verbiegung des Stabes begrenzender Endanschlag nur schwer realisieren. Zum einen ist die genaue Einstellung eines solchen Anschlages problematisch, zum anderen können bei derartig geringen Abständen allein durch Verschmutzung Störungen auftreten.

Zur Behebung dieser Schwierigkeiten ist es bekannt, als Überlastsicherung in das Krafteinleitungselement eines Biegestabes eine Zusatzfeder oder ein anderes elastisches Zwischenglied einzubauen. Dieses elastische Zwischenglied dehnt sich bei Belastung des Biegestabs in erheblich grösserem Masse als es dem eigentlichen Messweg des Biegestabes entspricht, so dass die Möglichkeit gegeben ist, einen ortsfesten Anschlag vorzusehen, an dem ein bestimmtes Teil des Krafteinleitungssystems anschlägt, wenn die eingeleitete Kraft die Nennlast des Biegestabs übersteigt.

Diese bekannten Ausführungen von Überlastschutzvorrichtungen für Biegekraftaufnehmer haben jedoch folgende Nachteile: Wird das elastische Zwischenglied, zum Beispiel eine Schraubenfeder, sehr weich ausgebildet, ist es aufgrund des dadurch erzielbaren, verhältnismässig grossen Dehnungsbereiches möglich, einen ausreichend genau einstellbaren Überlastanschlag vorzusehen, der einen genügend grossen Spielraum lässt, so dass keine Störungen durch Schmutz, elastische Verformungen oder sonstige Veränderungen auftreten können. Der durch eine weiche Feder bedingte, zusätzliche Wegbringt jedoch wägetechnischeNachteile und macht in vielenFällen den eigentlichen Vorteil der nahezu weglosen Messung mittels Biegekraftaufnehmer wieder zunichte. Ausserdem erfordert der Einbau einer weichen Zusatzfeder in einer Waage zusätzliche Bauhöhe, wodurch einer der Hauptvorteile eines Biegestabes, nämlich die Erzielung einer geringen Bauhöhe wieder verloren geht.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemässe Überlastschutzvorrichtung vorzuschlagen, die einerseits einen hinreichend grossen Spielraum zu einem ortsfesten Anschlag hin ermöglicht und andererseits die Bauhöhe der Anordnung nicht so vergrössert, wie es bei herkömmlicher Zwischenschaltung eines relativ weichen, elastischen Zwischenelementes der Fall ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch folgende Merkmale gelöst:

a) Der Träger des Biegekraftaufnehmers ist beweglich ausgebildet und entgegen der Wirkrichtung der Messkraft gegen einen ersten, ortsfesten Anschlag vorgespannt;

b) die Grösse der Vorspannung ist so gewählt, dass sich der Träger bei Überbelastung des Biegekraftaufnehmers entgegen der Vorspannung vom ersten Anschlag abhebt;

c) es ist ein zweiter, ortsfester Anschlag vorgesehen, der die weitere Krafteinleitung in den Biegestab (14) unterbindet.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch einen Hebel einer Auswägeeinrichtung zur Einleitung einer Messkraft in einen Biegestab, teilweise geschnitten entlang der Linie 1-1 in Fig. 2;

Fig. 2 eine Draufsicht der Anordnung aus Fig. 1 in Richtung des Pfeiles A und

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 1.

Ein gabelförmiger Wägehebel 1 (Fig. 1 und 2) ist mit Schneiden 2 und Pfannen 3 an einem ortsfesten Gestell 4 schwenkbar gelagert. In das in Fig. 1 und 2 links gelegene Ende des Wägehebels 1 wird in herkömmlicher Weise mittels Schneide und Pfanne eine zu messende Kraft P eingeleitet. An einer Konsole 5 des Gestells 4 ist mittels einer Schraube 6 freitragend ein Träger 7 befestigt (Fig. 3). Der Träger 7 umfasst zwei durch eine Kerbstelle 8 miteinander verbundene Teile 9 und 10, von denen der Teil 9 der ortsfesten Lagerung des Trägers 7 dient, während der Teil 10 einen noch zu beschreibenden Biegekraftaufnehmer in Form eines Biegestabes 14 trägt. Aufgrund der Kerbstelle 8 kann der Trägerteil 10 bei entsprechender Belastung relativ zum Trägerteil 9 verschwenkt werden. Der Trägerteil 10 wirkt insoweit als Hebel.

In eine Querbohrung, die am freien Ende des als Hebel wirkenden Trägerteils 10 vorgesehen ist, ist eine Zugfeder 11 eingehängt. Die Feder 11 ist zwecks Änderung ihrer Vorspannung in einer im Gestell 4 vorgesehenen Gewindebohrung schraubbar angeordnet und zieht den Trägerteil 10 mit einstellbarer Vorspannung auf einen verstellbaren Anschlag 12 in Gestalt einer Schraube, die in eine Gewindebohrung des Gestells 4 eingedreht ist.

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Der schon erwähnte Biegestab 14 ist mittels einer Schraube 13 Mit Hilfe der dargestellten Anordnung wird gegenüber einseitig freitragend auf dem Teil 10 des Trägers 7 befestigt. Auf bekannten Überlastsicherungen der wesentliche Vorteil erreicht,

dem sich bei Belastung verbiegenden Bereich 15 des Biegestabs dass erst nach Überschreiten der Nennlast ein Zusatzhub am

14 ist in herkömmlicher Weise ein Dehnungsmessstreifen 16 Träger 7 entsteht, der durch einen gestellfesten Anschlag aufgeklebt, der in bekannter Weise über Anschlussleitungen mit 5 (Anschläge 24) aufgefangen werden kann. Im Gegensatz zu einer elektronischen Auswerteeinrichtung verbindbar ist. bekannten Überlastsicherungen, bei denen die zu messende

In das mit 17 bezeichnete, freie Ende des Biegestabes 14 wird Kraft ständig über eine weiche Feder in den Biegestab eingeleitet von unten her die über den Wägehebel 1 übertragene Kraft wird, wirkt sich bei der erfindungsgemässen Ausbildung lediglich eingeleitet. Die Einleitung erfolgt über ein starres Kopplungs- die äusserst geringe Verbiegung des Biegestabs 14 aus, die zu stück 18, welches stirnseitig an kleinen Kugelkuppen 19,21 am io Wegänderungen in der Grössenordnung von 0,2 bis 0,5 mm freien Ende 17 des Biegestabes 14 bzw. des Wägehebels 1 aufsitzt führt. Der Abstand zwischen Wägehebel 1 und Anschlag 4 ist bei und durch eine Ausnehmung im Träger 7 hindurch verläuft. Erreichen des Überlastbereiches immer noch ausreichend gross,

Elastische Manschetten 21,23 dienen der Fixierung des Kopp- um entsprechende Justierungen vornehmen zu können und um lungsstücks 18 im Biegestab bzw. Wägehebel. vor Störungen durch Verschmutzung oder dergleichen sicher zu

Am Gestell 4 sind - vergleiche Fig. 1 - schliesslich Anschläge 15 sein. Insgesamt erfordert die erfindungsgemässe Überlastschutz-

24 vorgesehen, die den Schwenkbereich des Wägehebels 1 Vorrichtung also praktisch keine zusätzliche Bauhöhe,

begrenzen. Bei der Feder 11 ist im Gegensatz zum Biegestab 14 das

Die beschriebene Vorrichtung wirkt in folgender Weise: Bei Verhältnis Kraftzunahme AVeg geringer, d. h., die Feder 11 hat

Einleitung einer zu messenden Kraft P verschwenkt sich der dementsprechend eine flachere Kennlinie, so dass sie bei Über-

Wägehebel 1 und drückt über das Kopplungsstück 18 das freie 2o schreiten der zulässigen Höchstlast mit grossem Federweg so weit

Ende 17 des Biegestabs 14 nach oben (Fig. 1 und 3). Die dadurch nachgibt, bis der Wägehebel 1 auf den Anschlägen 24 aufsitzt, hervorgerufene Verformung des Biegestabes 14 bewirkt in bekannter Weise eine Widerstandsänderung des Dehnungsmess- Bei einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung streifens 16, die zur Bestimmung der Kraft P in bekannter Weise kann der Träger 7 insgesamt als Federelement, zum Beispiel als herangezogen wird. Die Feder 11 ist so stark vorgespannt, dass 25 Blattfeder, ausgebildet und so vorgespannt sein, dass er mit der bei Belastungen des Biegestabs 14 innerhalb des zulässigen erforderlichen Vorspannung auf dem Anschlag 12 anfliegt

Lastbereiches der Träger 7 starr und unbeweglich auf dem Unter bestimmten Umständen lässt sich dies auch bereits durch ortsfesten Anschlag 12 aufliegt. Wird die Kraft P jedoch grösser diejenige Elastizität erreichen, die der stabförmige Träger 7

als zulässig, gibt die entsprechend eingestellte Feder 11 nach und durch die Ausbildung der Einkerbung 8 erhält. Bei einer derarti-der als Hebel wirkende Teil 10 des Trägers 7 hebt sich so weit vom 30 gen Eigenelastizität des Trägers 7 kann auf die Feder 11 verzich-

Anschlag 12 ab, bis der Wägehebel 1 auf den gestellfesten tet werden. Das Abheben des Trägers 7 vom Anschlag 12 wird in Anschlägen 24 aufsitzt. Danach kann keine weitere Kraft mehr in allen diesen Fällen durch entsprechende Einstellung der diesen den Träger 7 bzw. denBiegestab 14 eingeleitet werden. Die Anschlag bildenden Schraube bestimmt.

Einleitung der Messkraft in den Biegestab 14 und dessen Verbie- Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird die gung nach oben erreicht dann eine Grenze, wenn die Nennlast 35 Kraft von unten nach oben in den Biegestab 14 eingeleitet und die des Biegestabs erreicht ist und die entsprechend eingestellte Feder 11 zieht den Träger 7 nach unten. Bei anderen Ausfüh-

Feder 11 sich zu dehnen beginnt. rungsformen können diese Richtungen auch umgekehrt sein.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

647 321 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zur Sicherung eines Biegekraftaufnehmers gegen Überbelastung, insbesondere in Auswägeeinrichtungen, bei welcher der Biegekraftaufnehmer einseitig freitragend auf einem Träger befestigt ist und die Messkraft am freitragenden Ende des Biegekraftaufnehmers angreift, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Der Träger (7) des Biegekraftaufnehmers (14) ist beweglich ausgebildet und entgegen der Wirkrichtung der eingeleiteten Messkraft gegen einen ersten, ortsfesten Anschlag (12) vorgespannt;

b) die Grösse der Vorspannung ist so gewählt, dass sich der Träger (7) bei Überbelastung des Biegekraftaufnehmers (14) entgegen der Vorspannung vom ersten Anschlag (12) abhebt;

c) es ist ein zweiter, ortsfester Anschlag (24) vorgesehen, der die weitere Krafteinleitung in den Biegestab (14) unterbindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass der Träger (7) als Hebel ausgebildet und von einer Feder (11) gegen den ersten Anschlag (12) angedrückt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

dass die Vorspannung der Feder (11) einstellbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des ersten Anschlages (12) einstellbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (7) zwei durch eine Kerbstelle (8) gelenkig miteinander verbundene Teile (9,10) umfasst, von denen einer ortsfest gehalten ist, während der andere den Biegekraftaufnehmer (14) trägt und unter Vorspannung am ersten Anschlag (12) anliegt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (7) selbst als Federelement ausgebildet ist, das unter eingeprägter Vorspannung am ersten Anschlag (12) anliegt.

7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Anschlag (24) im Schwenkbereich eines die Messkraft in den Biegekraftaufnehmer (14) einleitenden Wägehebels (1) angeordnet ist.